Нельзя сделать так, чтобы уже завтра улицы заполонили электромобили или машины с автономным управлением. Но стремительные шаги в этом направлении делаются, приближая нас к фантастическому будущему. Наше вчера - это система ESP и круиз-контроль, наше сегодня - Tesla, автоматическая парковка и система автоматического торможения. Что нас ждет завтра, показали на стенде Bosch на автосалоне во Франкфурте.
Все - на электричество!
Один за другим автопроизводители включаются в гонку по "электрификации" своего модельного ряда, заявляя о замещении традиционных автомобилей с ДВС гибридами и электромобилями. Второе направление - разработка автономных автомобилей, которые могут выйти на дороги в ближайшее десятилетие. В такой ситуации производителям автокомпонентов не остается ничего иного, как идти в ногу со временем, предлагая соответствующие технические решения.
И это не только датчики, радары или программное обеспечение. Возьмем хотя бы традиционные для любого автомобиля узлы. Главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем грозит уйти в прошлое вместе с двигателем внутреннего сгорания. Да и в сочетании с ДВС это вчерашний день - точно так же, как гидроусилитель руля.
Ответ Bosch в данном вопросе - усовершенствованный электромеханический усилитель тормозов iBooster, которому не нужен вакуум и который может обеспечивать функциональность в режиме электротяги, а в сочетании с электронной системой стабилизации ESP поддерживает техническую инфраструктуру для автономного вождения. Важный момент - в случае выхода одного из двух компонентов системы из строя, другой обеспечит необходимое замедление и остановку автомобиля.
Есть решение и по рулевому управлению. Для компактных автомобилей сегментов В и С компания Bosch разработала электроусилитель с мотором на валу, для более крупных - с мотором на рейке. В любом случае речь идет об отказоустойчивой технологии с прицелом на использование в системах автоматического вождения.
Разработчики особо указывают на тот факт, что даже в случае неисправности функциональность рулевого управления будет снижена лишь на 50%, то есть работоспособность будет сохранена, в том числе и в автономном режиме, что соответствует, например, правилам Национальной администрации безопасности дорожного движения США (NHTSA) и министерства транспорта США для автоматизированных транспортных средств.
А для гибридов и электромобилей компания разработала компактный модуль electric axle (e-axle). Электромотор, трансмиссия и силовая электроника собраны в единый блок, который устанавливается непосредственно на оси автомобиля, причем компоновку можно гибко варьировать. За счет сокращения числа компонентов (высоковольтных кабелей, соединительных разъемов, охлаждающих устройств) повышается эффективность модуля: можно увеличить автономность хода без увеличения емкости батарей.
E-axle можно использовать как единственную силовую установку в электромобиле, так и в сочетании с ДВС в гибриде, а широкий диапазон выходной мощности (50-300 кВт/68-408 л.с. и до 6000 Нм крутящего момента с учетом редукции) позволяет применять модуль в технике совершенно разных классов, вплоть до легких коммерческих автомобилей.
Надо ли говорить, что применение уже готового технического решения экономит время и деньги при создании новых моделей? К тому же компанией разработан гибкий подход к производству e-axle, который может быть применен по всему миру для обеспечения любых автомобильных предприятий. Сама собой возникает мысль о том, что такой модуль можно было бы использовать при создании белорусского электромобиля... Что ж, видимо, у нас свой, особый, путь, и только время покажет какой из вариантов эл4ектрификации транспорта имеет будущее.
Еще одно комплексное решение - 48-вольтовая система электропривода для легких электромобилей и скутеров. Она включает в себя электродвигатель мощностью от 4 до 20 кВт (5,4-27,2 л.с.), блок управления, аккумулятор, зарядное устройство на 230 В, дисплей и мобильное приложение для вывода информации о работе системы на смартфон.
Преимущества те же: минимальные затраты на разработку новых моделей, быстрый запуск в производство (всего 12-18 месяцев). Впрочем, этот вариант больше нацелен на азиатский регион с его огромным парком двухколесной техники.
Будущее ближе, чем кажется
Предполагается, что уже в начале 2020-х годов автомобили с интегрированными технологиями от Bosch получат разрешение на движение в автоматическом режиме по шоссе (уровень SAE 3). Компания сотрудничает с Daimler в области полностью автоматизированного вождения (SAE level 4), а также автономного движения автомобилей в городе (SAE level 5). Цель сотрудничества - разработка и запуск в производство пассажирских транспортных средств с автономным управлением уже в начале 2020-х.
При этом автономное вождение не просто чья-то прихоть - это один способов справиться с последствиями глобальной автомобилизации, имеющей немало негативных последствий. Так, во всем мире в авариях ежегодно погибает 1,2 миллиона людей. Средняя скорость движения в крупных городах - всего 15 км/ч. При этом предполагается, что к 2050 году городского трафика станет в три раза больше!
Переход на автоматически управляемый транспорт должен позволить оптимизировать трафик и сократить число жертв ДТП. Конечно, нельзя в один день прийти к автономному автомобилю, на это потребуются годы, но такой скачок будет сопровождать множество незначительных на первый взгляд изменений, хотя на деле за каждым из них стоит труд инженеров, технологов и разработчиков программного обеспечения.
Технологии, внедряемые прямо сейчас или в самое ближайшее время, как раз и приближают нас к этому кажущемуся фантастикой будущему. Именно они создают основу для внедрения пока еще только перспективных систем полностью автоматического управления и обмена данными. А пока суть да дело, подстраховывают водителя и облегчают ему жизнь.
Шаги к автономности
Скажем, в будущем "глазами" автомобиля будут датчики, камеры и радары. Но уже сейчас они работают в связке с адаптивным круиз-контролем и автоматическим торможением. Так, новая автоматизированная система экстренного торможения Bosch имеет функцию распознавания велосипедистов, что позволяет избежать наезда или в крайнем случае снизить последствия ДТП. Причем система "заметит" велосипедиста даже в условиях ограниченной видимости!
Точно так же можно научить автомобиль не только экстренно тормозить перед препятствием, но и заранее подготовить системы пассивной безопасности к столкновению и тем самым минимизировать последствия аварии для пассажиров.
Отдельные шаги к автономному вождению делаются и через автоматическую парковку. Мы уже привыкли к тому, что автомобиль практически сам может сделать диагональную парковку или заезд в боксы. Правда, водитель за рулем все же должен быть и предпринимать определенные действия. А если выйти из машины и позволить ей запарковаться самостоятельно?
Если вы всегда паркуетесь в одном и том же месте (в гараже или на закрепленной за вами парковке), можно использовать ассистент Home Zone. Водителю достаточно один раз обучить автомобиль "типовому" маневру, сохранить алгоритм, и в дальнейшем автомобиль сам будет повторять эти действия в автоматическом режиме. При этом он будет ориентироваться на работу ультразвуковых датчиков, стереокамер и радаров, которые распознают объекты, сохраненные на маршруте при обучающей поездке.
Ну а если заставить автомобиль самостоятельно найти место на стоянке, а потом по команде владельца вернуться к месту посадки-высадки? На самом деле это уже не фантастика: сегодня в музее Mercedes в Штутгарте такая парковка функционирует. Правда, пока лишь в тестовом режиме и с дополнительными датчиками в инфраструктуре. И само собой - с приспособленными для этого автомобилями. Но в будущем функция самостоятельной парковки может стать вполне реальной и еще на шаг приблизить полностью автономное вождение.
На связи!
А ведь можно сделать так, чтобы свободные места были известны заранее: достаточно через те же облачные технологии обозначать их для находящихся в поиске автомобилей. А обнаруживать их и сообщать об этом могут другие машины, проезжающие мимо и сканирующие пространство через датчики! И это лишь один из примеров того, что представители компании называют Connectivity, то есть сообщение между автомобилями. И данную связь нужно поддерживать не только для поиска парковки!
Представьте, что водитель по ошибке использует не тот путь и выезжает навстречу потоку. Такие ситуации не так уж редки, а избежать беды позволит следующее решение. При помощи GPS система увидит, что автомобиль двигается в неправильном направлении, и отправит водителю предупреждающий сигнал. Более того, через облачный сервис она предупредит и других участников дорожного движения, которые рискуют столкнуться с данным автомобилем!
Коммуникация между автомобилями может быть использована и в других случаях. Скажем, если из-за дождя или снега дорога стала скользкой, а автомобиль посредством датчиков это "увидел", он отправляет сообщение в "облако", соответствующие оповещения отправляются всем следующим в этот район автомобилям. Изначально система рассчитана для автономного вождения, но если за рулем водитель, такое предостережение ему тоже будет весьма полезно.
Однако на связи с автомобилем могут быть не только другие машины. Скажем, если впереди обнаружен затор, может быть предложен не просто альтернативный маршрут, а принципиально другое транспортное средство: можно найти ближайшую стоянку с велосипедом и взять его в аренду.
А как насчет сообщения с собственным домом? Bosch давно работает над концепцией "умного дома" и во Франкфурте с помощью демокара демонстрирует, как это можно совместить с автомобильной темой. Холодильник сам определит, чего не хватает для здорового рациона, "сообщит" об этом в автомобиль, и водителю будет предложен путь до магазина.
Снова смахивает на кадры из фантастического фильма? Но работать удаленно с бытовой техникой, иметь с ней онлайн-связь можно уже сейчас - почему бы не включить в эту цепочку автомобиль? Тем более что в ближайшем будущем ему уготована роль мультимедийного центра на колесах, где вождение "по старинке" будет разве что дополнительной функцией, которую вовсе не обязательно использовать.
Иван КРИШКЕВИЧ
Фото автора и производителя
ABW.BY